Protézy jako výhoda?

Ani dlouho poté, kdy si místo mezi zdravými sportovci vybojoval kontroverzní Jihoafričan Oscar Pistorius, není definitivně rozřešena otázka přínosu moderních „čepelovitých“protéz pro výkon handicapovaných sportovců. Jejich výzkum však pomáhá i běžným handicapovaným lidem.

Vyrobíme jednou protézu, která bude lepší než končetina z masa a kostí? Zatím tak daleko nejsme, ale já věřím, že to dokážeme, říká Alena Grabowska z Coloradské univerzity v americkém Boulderu.

Spor o Oscara Pistoriuse

Tato přední světová expertka v oboru fyziologie a biomechaniky zkoumá pohyb špičkových handicapovaných sportovců používajících protézy už dlouhou řadu let. Kromě jiného dopomohla ke startu na vrcholných světových soutěžích nehandicapovaných sportovců i jihoafrickému sprinterovi Oscaru Pistoriusovi.

Pistoriusovi lékaři amputovali v dětství obě nohy pod kolenem a Jihoafričan běhal na speciálních protézách z uhlíkového kompozitu. V roce 2011 získal na mistrovství světa v lehké atletice v jihokorejském Daegu stříbrnou medaili jako člen jihoafrické štafety na 4× 400 metrů. Rok poté startoval také v běhu na 400metrů na olympiádě v Londýně, kde postoupil do semifinále.

Především londýnský start byl pro handicapovaného atleta velkým zadostiučiněním poté, co mu Mezinárodní asociace atletických federací (IAAF) v roce 2008 zakázala start na olympiádě v Pekingu. Atletičtí činovníci se tehdy odvolali na posudky sportovních lékařů, kteří došli k závěru, že protézy skýtají běžci výhodu.

Protézy jsou lehké, a handicapovaný atlet tedy vynakládá na pohyb končetiny pod kolenem mnohem méně energie. Jeho krok je rychlejší. Zároveň mu protéza zajišťuje při každém kroku delší kontakt s dráhou, a zvyšuje tak účinnost přenosu energie z nohy na podložku. Handicapovaný atlet se tedy ke každému kroku sil- něji odrazí. Někteří sportovní fyziologové odhadovali, že při běhu na 400 metrů uberou protézy z Pistoriusova výsledného času plných sedm sekund.

Kauza Markuse Rehma

Alena Grabowska a její spolupracovníci však prokázali, že protéza za nohou v mnoha ohledech zaostává. Její „chodidlo“sice pracuje jako pružina, ale je přitom zcela „pasivní“. Nevyrovná se lidské noze, kde tvoří svaly, vazy a šlachy systém aktivních pružin, a významně tak šetří běžci energii při každém kroku. Noha mění napětím svalů svou „tuhost“, a to v závislosti na zátěži. Z toho těží sprinter třeba při startu z bloků, kdy se svaly postupně přizpůsobují zátěži a narůstající rychlosti.

Tuhost protézy je předem daná výrobcem, a proto handicapovaní sportovci za zdravými konkurenty už od startu zaostávají. Celková bilance všech kladů a záporů sportovních protéz nedává handicapovaným běžcům žádnou výhodu.

Verdikt Aleny Grabowské sice dostal Pistoriuse na olympiádu, ale spory o výhodnosti či nevýhodnosti sportovních protéz neu- končil. Nové předpisy IAAF vyžadují, aby handicapovaný atlet sám nezvratně prokázal, že ho jeho protézy nezvýhodňují oproti zdravým sportovcům. O tom, jak je to obtížné, se přesvědčil německý handicapovaný skokan do dálky Markus Rehm závodící s podkolenní protézou na odrazové noze. Před olympiádou v Riu de Janeiro prošel testy v laboratoři Aleny Grabowské. Ty odhalily, že Rehm zjevně získává na odrazu. Na druhé straně jej ale protéza limituje při rozběhu. Protože délku skoku významně ovlivňuje jak síla odrazu, tak i rychlost rozběhu, nedá se jednoznačně určit, jestli Rehmovi protéza pomáhá, nebo ho na doskočišti okrádá o cenné centimetry. Rehm tak v Riu nestartoval.

Dlouhé, nebo krátké?

O tom, jak kontroverzní je posuzování výhod a nevýhod sportovních protéz, svědčí i spor mezi Oscarem Pistoriusem a jeho brazilským konkurentem Alanem Oliveirou, který používal delší protézy. Jihoafričan v tom viděl nedovolené zvýhodnění, protože delší protéza dovoluje atletovi delší krok.

Pravidla Mezinárodního para- olympijského výboru limitují výšku atleta stojícího na protézách s ohledem na jeho další tělesné míry, především na rozpětí upažených rukou. I toto pravidlo je ale podle Aleny Grabowské sporné, protože řada handicapovaných sportovců používá protézy v důsledku vrozených tělesných postižení, při kterých mohou být pozměněné celkové tělesné proporce. Tito lidé mají například kratší paže a regule je pak nutí k používání nepřiměřeně krátkých protéz.

V názorech na výhodnost delších protéz nejsou jednotní ani experti. Jedni tvrdí shodně s Pistoriusem, že delší protézy pomáhají, protože umožňují delší krok. Jejich oponenti namítají, že s delší, a tedy i těžší protézou je krok namáhavější a to běh zpomaluje. Nedávná studie týmu Aleny Grabowské ukázala, že pravdu mají oba tábory. S delší protézou dělá běžec delší kroky, ale ty jsou pro něj namáhavější, a proto jich udělá za daný čas méně. Oba vlivy se tak vzájemně kompenzují.

Nevýhoda vnitřní dráhy

Nově se Alena Grabowska zabývala atlety běhajícími s protézou na jedné noze. Zjistila, že na tratích nad dvě stě metrů jsou na tom o poznání hůř ti s protézou na levé noze. V zatáčkách atletického oválu běží s protézou na vnitřní straně dráhy a vystavují ji větší zátěži. V dráhách uvnitř oválu, kde se běží zatáčky o menším poloměru, je handicap citelnější než na dráhách blíže k obvodu oválu. Vědci se nyní pokoušejí vyvinout protézu, která by nevýhodu sportovců s protézou na levé noze eliminovala.

Výzkumníci se také zabývají specifickými nároky na protézy pro různé disciplíny. Například sprinterům vyhovují protézy tvrdší, běžcům na delší trati naopak měkčí. Přesná měření z laboratoře Aleny Grabowské potvrdila, že běh s měkkou protézou je snazší, protože při něm atlet vydává méně energie.

Důležité však také je, že výsledky výzkumu a vývoje protéz pro sportovce pomáhají i běžným lidem s handicapem. Lépe fungující protézy jim usnadňují nejen rekreační sportování, ale pomáhají při zvládání nároků každodenního života.